基于電弧冷焊的Ni基合金熔涂技術的研究
發(fā)布時間:2020-09-09 15:02
電弧冷焊技術具有高效快捷、熱量集中、熱輸入小、對基體熱影響區(qū)小等技術優(yōu)勢,可以大幅度改善工件表面性能,常應用于碳鋼和鑄鐵件的熔涂和補焊,熔涂材料多使用鐵基合金,而冷焊Ni基合金的熔涂研究鮮見報道;Ni基合金因其開始熔化溫度低、具有優(yōu)異的耐磨性、耐蝕性以及與鐵基材料之間具有良好的潤濕性及冶金結合性,成為工業(yè)上常用的功能性涂層材料;陔娀±浜傅腘i基合金熔涂的研究可以拓展Ni基合金熔涂的應用范圍。本課題獲得了以下具有創(chuàng)新意義的工作:(1)電弧冷焊熔涂試驗發(fā)現(xiàn),Ni基合金的冷焊熔涂層主要含有γ-Ni、Ni_3Si和CrB等物相,熔涂層組織均勻細密,含有非晶組織;在近熔涂層頂部,樹枝晶變得稍細且方向性不明,同時,在樹枝晶之間觀察到了細小的羽毛狀組織;對其實施熱處理,則隨著熱處理溫度的增加,熔涂層枝晶逐漸減少,熔涂層非晶態(tài)合金原位生成納米晶合金硬質(zhì)相,可以使得熔涂層組織二次增強。(2)冷焊態(tài)熔涂層截面的金相顯微組織形貌顯示,熔涂層與基體結合的界面處呈現(xiàn)明顯的白亮帶,形成了良好的冶金結合;在熱影響區(qū),快速冷卻后形成了細小的馬氏體組織,且熱影響區(qū)很小,厚度約為200μm。(3)摩擦磨損試驗后,對熔涂層的磨痕形貌的觀察表明,電弧冷焊Ni基合金熔涂層的磨損機制主要為粘著磨損和磨粒磨損;與Q235碳鋼基體相比,電弧冷焊Ni基合金熔涂層的磨損量下降了77%,其耐磨性明顯優(yōu)于基體。(4)適當?shù)臒崽幚砗?熔涂層截面硬度測試顯示,其硬度提高,硬度值可達745-983HV,熔涂層的硬度是基體的2.5-3.5倍。隨著熱處理溫度的增加,Ni基合金熔涂層的磨損量呈現(xiàn)出先降低后增加的趨勢,熱處理溫度為525℃時,Ni基合金熔涂層的具有最低的磨損量,耐磨性能最好;磨痕深度和磨痕寬度也表明了熱處理溫度為525℃時,熔涂層具有最好的耐磨性。(5)腐蝕試驗顯示,電弧冷焊Ni基合金熔涂層耐腐蝕性能明顯優(yōu)于感應熔涂,熔涂層腐蝕96h和144h后,感應熔涂的熔涂層表現(xiàn)出典型的晶間腐蝕,而電弧冷焊熔涂層表現(xiàn)為均勻腐蝕,偶見局部晶間腐蝕和點腐蝕。
【學位單位】:青島科技大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2018
【中圖分類】:TG174.4;TG444
【學位單位】:青島科技大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2018
【中圖分類】:TG174.4;TG444
【參考文獻】
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本文編號:2815121
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